星系中恒星之间的物质被称为星际介质,它不仅由气体组成,而且还由大量的尘埃组成。在某个时间点,恒星和行星就是在这样的环境中产生的,因为尘埃颗粒可以聚集在一起,合并成天体。重要的化学过程也发生在这些粒子上,从这些粒子中产生复杂的有机分子,甚至可能是生物起源前的分子。然而,要使这些过程成为可能,就必须有水。在特别寒冷的宇宙环境中,水以冰的形式存在。然而,直到现在,这些区域的冰和尘埃之间的联系还是不清楚的。来自耶拿弗里德里希·席勒大学和马克斯·普朗克天文研究所的一个研究小组现在已经证明,尘埃颗粒和冰是混合的。他们在最新一期的研究期刊《自然天文学》上报告了他们的发现。
耶拿大学的阿列克谢•波塔波夫博士解释说:“直到现在,我们还不知道冰是与尘埃在物理上分离还是与单个尘埃部分混合。”“我们将实验室制造的硅酸盐、水冰及其混合物的光谱与原恒星包层和原行星盘的天文光谱进行了比较。我们确定,如果硅酸盐尘埃和水冰在这些环境中混合,杏耀流水光谱是一致的。”
天体物理学家可以从这些数据中获得有价值的信息。Potapov说:“我们需要了解不同天文环境中的不同物理条件,以便改进空间中物理化学过程的建模。”这一结果将使研究人员能够更好地估计物质的数量,并对星际和星周介质不同区域的温度做出更准确的描述。
尘封水
通过实验和比较,耶拿大学的科学家们还观察到,当温度升高时,在180开尔文(-93摄氏度)左右,冰离开固态,进入气态时,水会发生什么变化。
Potapov说:“一些水分子与硅酸盐紧密结合在一起,它们留在表面或灰尘颗粒内部。”“我们怀疑这种‘被困水’也存在于太空中的尘埃颗粒中。至少,通过将从实验室实验中获得的光谱与所谓的漫射星际介质中获得的光谱进行比较,可以得出这样的结论。我们发现了被困水分子存在的明显迹象。”
这种固态水的存在表明,在弥漫的星际介质中的尘埃颗粒上也可能存在复杂的分子。例如,
杏耀平台的价值观 ,如果水存在于这些粒子上,那么要形成复杂的有机分子就不是很长一段路。这是因为灰尘颗粒通常由碳和其他物质组成,这些物质与水结合在一起,并受到紫外线辐射(如在环境中发现的紫外线辐射)的影响,例如促进甲醇的形成。在星际介质的这些区域已经观察到有机化合物,但直到现在还不知道它们的起源。
固态水的存在也可以回答关于另一种元素的问题:虽然我们知道星际介质中氧气的数量,但我们之前并不知道大约三分之一的氧气到底在哪里。新的研究结果表明,硅酸盐中的固态水是一个隐藏的氧库。
固态水有助于行星的形成吗?
此外,“被困的水”可以帮助我们理解灰尘是如何积聚的,杏耀游戏因为它可以促进小颗粒聚集在一起形成更大的颗粒。这种效应甚至可能在行星的形成过程中起作用。Alexey Potapov说:“如果我们成功地证明‘被困水’存在——或者可能存在——在地球的组成部分中,那就有可能为水是如何来到地球这个问题找到新的答案。”但到目前为止,这些只是耶拿研究人员在未来想要追求的假设。